Structures Métalliques 1

Ce cours d’introduction à la construction métallique donne aux étudiants de Licence professionnelle Génie Civil les bases du calcul des éléments en acier selon l’Eurocode 3 (NF EN 1993-1-1), avec des rappels des Règles CM66 encore rencontrées dans les anciennes notes de calcul et chez certains bureaux d’études d’Afrique de l’Ouest. Au Niger, l’acier est omniprésent : hangars de stockage et marchés couverts, auvents de stations-service, charpentes de salles de classe, châteaux d’eau métalliques, pylônes. Ces ouvrages sont souvent réalisés avec des profilés importés (IPE, HEA, UPN, cornières) et assemblés localement : l’ingénieur doit savoir les choisir et les vérifier.

Le cours traite des éléments simples : barres tendues, barres comprimées (écrasement et flambement) et poutres fléchies. Il s’appuie sur des exemples de Niamey et de Maradi (hangar, poutre de plancher R+1, poteau de préau).

Objectifs d’apprentissage

• Connaître les nuances d’acier (S235, S275, S355), leurs caractéristiques mécaniques et les produits sidérurgiques courants.
• Appliquer la philosophie des états limites de l’Eurocode 3 (ELU, ELS, coefficients γ_M) et situer la méthode CM66 aux contraintes admissibles.
• Classer une section transversale (classes 1 à 4).
• Vérifier une barre tendue (section brute et section nette) et une section comprimée.
• Dimensionner une poutre fléchie en résistance (moment, effort tranchant) et en flèche.
• Vérifier un poteau au flambement par flexion avec les courbes européennes.

Prérequis

Résistance des matériaux (efforts internes, moments d’inertie, contraintes normales et tangentielles, flèches des poutres isostatiques), statique, notions de charges sur les bâtiments.

Plan du cours

1. Leçon 1 — Matériau acier, produits et bases de calcul (Eurocode 3 et rappel CM66)
2. Leçon 2 — Classification des sections, traction et compression simples
3. Leçon 3 — Poutres fléchies : moment, effort tranchant et flèche
4. Leçon 4 — Flambement des éléments comprimés (poteaux)

Modalités d’évaluation

Volume horaire : 16 h de CM, 8 h de TD, 8 h de TP et 28 h de travail personnel (3 crédits, UE2, semestre 3). Évaluation : contrôle continu (quiz en ligne, comptes rendus de TD/TP de vérification d’éléments sur tableur) et examen final écrit comportant des exercices de dimensionnement. Le quiz de fin de cours compte dans le contrôle continu.

Bibliographie

• NF EN 1993-1-1 — Eurocode 3 : Calcul des structures en acier, Partie 1-1 : Règles générales et règles pour les bâtiments, AFNOR.
• J. Morel, Calcul des structures métalliques selon l’Eurocode 3, Eyrolles.
• M. Hirt, R. Bez, A. Nussbaumer, Construction métallique — Notions fondamentales et méthodes de dimensionnement, Traité de Génie Civil vol. 10, PPUR.
• Règles CM 66 et additif 80 — Règles de calcul des constructions en acier, Eyrolles.
• APK / CTICM, Mémento de la construction métallique et catalogues de profilés (ArcelorMittal).